云南地处中国的西南边疆,内与西藏、四川、贵州、广西交界,外与东南亚的越南、老挝、缅甸三国接壤,边境线长4060千米;国土面积39.4万平方千米,山区、半山区面积占国土总面积的94%;有26个民族4700多万人,是一个民族众多的边疆山区省份。云南位于高原山区,境内山高谷深、沟壑纵横,地形地质复杂,北高南低,海拔高差6700多米;水系发育,境内有澜沧江、金沙江、怒江、红河、珠江、伊洛瓦底江等六大水系。这些独特的自然风光、丰富多样的自然资源、多姿多彩的民族风情让云南闻名于海内外。同时,由于地壳运动形成的无量山、哀牢山、乌蒙山、横断山、高黎贡山等山脉切割成的峡谷高山,给云南的交通发展带来了巨大的困难,制约着云南社会、经济、文化的发展。
云南自古以来为我国内地通往东南亚及南亚地区的必经之路。长期以来,云南省各族人民不畏艰险、艰苦奋斗,在创造多民族灿烂文化的同时,也在努力发展交通运输,开辟了南方丝绸之路的重要通道,形成了历史上著名的“茶马古道”“滇缅公路”等古今重要交通干道。开展了滇铜、滇锡、盐茶、贡马等古代运输及抗日战争时期的滇缅公路重要国际运输,写下了云南交通发展史上的光辉篇章。但长期以来云南省公路技术等级低,路面铺装率低,通行服务水平低,严重制约云南社会、经济、文化的发展。党的十一届三中全会以后,在改革开放的新形势下,“要想富,先修路”成为全省人民的共识。云南加快交通建设的步伐,全省掀起修路、建路的高潮。1994年9月云南第一条高速公路昆明至嵩明高速公路(全长45千米)开工建设,并于1996年10月建成通车,它的通车标志着云南省高速公路零的突破。仅仅20年,经过一代代云南交通人的努力奋斗,公路总里程达23.6万千米,高速公路从零的起步到通车里程达4005千米,实现13个州市72个县通高速,南北大通道全线贯通,“七出省五出境”大通道基本建成;100%乡镇通油路和75%建制村路面硬化,交通基础设施建设实现从“瓶颈制约”到“基本缓解”的转变。20年云南高速公路发展的历史,不仅是云南交通现代化发展的缩影,也是云南交通科技创新展翅高飞的新起点。
从“九五”开始,云南公路建设步入以高速公路建设为重点的发展时期,昆玉、玉元、楚大、曲陆高速公路和昆明南过境高架公路相继开工建设,5年间,云南省高速公路从无到有,高速公路通车里程从两位数到三位数,达到517千米。
“十五”期间国家实施西部大开发,为云南的公路建设带来千载难逢的大好机遇,云南省确定了建设中国连接东南亚、南亚国际大通道的目标,高速公路建设保持快速发展态势,高速公路投资进一步增加,元磨、大保、思小、昆石、曲胜等多条高速公路同期开工建设,5年间共建成9条高速公路,净增高速公路904千米,“十五”末全省高速公路通车里程达到1421千米。
“十一五”期间,全省累计完成交通固定资产投资2042亿元,圆满完成了国道主干线改造和西部开发省际通道的建设任务,规划的水麻、昭待、保龙、罗富、富广、广砚、蒙新、新河、昆安、曲嵩、永元、元武、高海、昆明西南绕城等17条高速公路相继建成,新增里程1209千米,高速公路通车里程达2630千米。“十一五”末,全省公路通车里程达到20.9万千米,出省通边、内外连通的高速公路主骨架初步形成。打开了国际公路、水路运输通道,以前所未有的速度向前发展,为发展云南商品经济,改善各族人民物质文化生活、巩固国家边防做出了重要贡献。
从云南高速公路发展历程可以看出,高速公路的建设、养护与运营、管理是一项综合复杂的系统工程。自1995年以来,云南省高速公路建设从零起步到迈上一个个新的台阶,从模仿追赶学习到开拓引领创新,高速公路建设、养护与运营、管理的每一个环节都深深印上了交通人创新引领的胆识和科学技术的支撑。特别是在云南这片山高谷深、沟壑纵横,地形复杂、地质破碎的红土高原山区建设高速公路,不仅投入的财力、人力远远超过其他省份,而且还面临着一般省份遇不到的,难以想象的工程技术难题。所以,在高速公路的建设、养护与运营、管理中,除了积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备和先进成熟的科技成果外,还要结合不同时期建设的不同路段的高速公路地形、地质、水文、气候的实际问题,开展科技创新,实施科技攻关。
一、“边关漫道路难行,而今迈步启高速”之“九五”
“九五”高速公路建设的大起步,带动了全省公路交通运输行业的全面发展,也为交通科技提供了大显身手的平台,整个“九五”期间,云南省交通行业蓬勃发展,日新月异,业绩辉煌,实现了历史性突破和历史性跨越,充分体现了科技进步对经济发展巨大的推动作用,有力地证明了“科学技术是第一生产力”英明论断的正确性,也证明了坚持科技进步是实现交通跨越式发展的根本途径。
“九五”期间全面贯彻实施“科教兴交”战略,走依靠科技进步和提高劳动者素质之路,5年间投入科技资金7883万元,部省各级有关部门支持1500多万元,在全系统科技人员的共同努力下,完成重点交通科技项目170项,131项获得各级政府科技进步奖。其中:云南省科技进步一等奖2项、二等奖9项、三等奖22项;交通部科技进步三等奖4项;交通厅科技进步奖94项。这些科技项目在云南省山区高速公路建设、运输生产和行业管理中发挥了重要作用,带动了全省交通行业整体技术水平的提高,为云南省交通事业快速健康发展提供了强有力的技术保障。
针对“九五”期间开工建设的各条高速公路的工程情况和所在区域特点,云南省各建设单位与大学、科研院所、施工单位联合,全面开展科技攻关。
昆明—嵩明高速公路是云南第一条功能齐全的高速公路;是云南省第一条采用计算机收费系统,有先进的监控设备和应急通信设施的高速公路;是第一条引进草籽喷播技术进行边坡绿化的高速公路。在昆明—嵩明45千米高速公路的建设中,科技工作紧密结合工程建设的需要,先后开展了“云南省第一条高速公路昆明—嵩明段设计研究、昆明—曲靖高速公路龙泉立交桥设计研究、路基石方大爆破及边坡稳定技术研究、高速公路边坡喷播绿化技术应用研究”等科技项目的研究和推广应用,解决了设计施工的技术难题,降低了施工成本,节约了投资,提高了工程质量,缩短了工期。
龙泉立交桥是云南省当时最大的一座立交桥。针对该立交桥建设开展的设计研究,提出了墩台支承处的隐盖梁施加预应力,采用冷扎带钢筋预制薄板作为箱梁顶板的低模支撑,取消了顶板内模及顶板留孔,拆出内模后再封孔的传统施工方法,提高了施工效率,保证了施工质量。采用独柱墩无盖梁的桥墩形式,使桥梁的线条简洁流畅,与周围景观协调一致,尤其是采用13孔一联的结构连续形式,连续长度达338.05米,大大减少了伸缩缝的数量,提高了汽车高速行驶的舒适性与安全性,后张法预应力混凝土简支T型梁,支承端设牛腿吊于隐盖梁之上,增加了桥下透空感,使桥梁线条流畅连续交融一致,美感十足。同时,还开发了桥梁三维坐标计算程序。龙泉立交桥的设计研究,在云南省当时的湾坡桥设计上具有一定的创新性和新颖性,其设计方法、构造处理等已直接应用于后续设计的多座曲线桥梁,取得了较好的经济效益和社会效益。
路基石方大爆破及边坡稳定技术研究是云南省科技委科技攻关项目“山区高等级公路修筑关键技术研究”中的三个子课题之一。采用了深孔拉槽预裂、合理的路基边坡保护层厚度、药室不偶合装药、毫秒微差起爆网路、起爆顺序、爆破震动监测技术等措施,在昆曲高速公路K10+212.6~K10+397.5路基石方首次采用,技术成熟后又在昭麻二级公路K33+410~K33+540路基石方、大保高速公路K351+750~K351+980路基石方、晋高公路石方、玉溪小石桥乡石料场5个试验段进行爆破试验,其节约成本达到20%~40%,取得了较好的经济效益和社会效益。通过多年的边坡观测,爆破施工路段未采取加固的情况下,边坡没有发生变形、坍方和滑坡,确保了高边坡路基平顺和长期稳定。
·1995年在昆嵩高速用86.47吨炸药爆破17万立方米石方后的边坡
昆曲高速公路K10+212.6~K10+397.5路基全长184.8米,中桩最大挖深37.4米,地面横坡为45°~70°,路基左侧边坡高达54米,另一侧高5~10米,属石方明槽开挖,设计土石方开挖量为24万立方米,是昆嵩高速公路的控制性工程,工期紧、任务重。工点周边有两处农村居民点,农房多为土坯房,少数为砖房。还有小型蓄水坝1座,单孔4米钢筋混凝土盖板石砌下通道1座。为保证云南省第一条高速公路按期建成通车,根据施工工点地质地形条件、周围房屋设施安全、爆破环境、路基断面设计及工期要求,对54米高边坡分2个阶段3种爆破方法施工。第一阶段,对坠落平台以上部分用浅孔爆破配合大马力推土机清方施工,清除盖山土和结构较为松散的岩层,有利于爆后边坡稳定。第二阶段,采用深孔拉槽预裂配合硐室爆破一次爆破成形。在30米高坡边坡中,对上部10米,用小井加硐室、深孔药壶和深孔拉槽配合下部硐室施工,以有效控制边坡开挖范围;下部20米用水平导硐和硐室爆破方法施工。技术关键是在台阶顶部沿边坡面布置一排先起爆的深孔、微秒微差起爆、硐室不偶合装药、短间距药包、爆破震动监测等相关技术的综合运用。总装药量为86.47吨,爆破石方17万多立方米,抛掷率为28.7%,大块率小于5%,184.8米路基一次成形,降低成本39.9%,缩短工期30%。昆嵩高速公路通车至今,石方大爆破路段路基边坡稳定,取得显著的经济社会效益。2006年获得云南省人民政府颁发的科学技术进步三等奖。
·云南省第一条六车道高速公路——昆玉高速
云南省第一条高速公路1996年通车后,给人们的观念带来很大的冲击,过去三级、四级公路平均行车速度只是20~30千米,有了高等级公路也就是40~50千米,高速公路达到100多千米,昆明到曲靖的行车时间节约2/3,显著地缩短了昆明与曲靖的时空距离,全省人民首次体验到高速公路带来的高效、高速和舒适,全省上下提高了对建设高速公路必要性、紧迫性的认识,高速公路建设热情高涨。“九五”期间,昆明—玉溪、玉溪—元江、楚雄—大理、曲靖—陆良等多条高速公路及昆明南过境高架公路开工建设。通过5年的努力,云南省高速公路实现“零”的突破,建成通车517千米。
桥梁隧道技术:结合“九五”期间高速公路和高等级公路的桥梁隧道设计施工需要,开展了楚大高速公路西洱河桥一级电站悬空桥设计、高原山区高、弯、坡装配式部分预应力桥梁(桥面连续)设计与施工、昆明圆通钢筋混凝土独塔单索面斜拉桥设计、景洪大桥抗震设计、高原山区弯、坡、斜、高桥设计、金沙江松园大桥设计、先张法预应力混凝土空心板施工工艺技术、土工格栅加筋柔性桥台应用、安楚公路孔家庄隧道工程地质勘察、安楚公路孔家庄隧道设计等项目的研究,提出来相应的设计指标、施工技术和工艺,以及设计施工指南,解决了这一时期桥梁隧道设计施工的技术问题,提高了“九五”期间桥梁隧道设计施工技术水平。
楚大高速公路西洱河桥一级电站悬空桥设计研究。西洱河一级电站库区地段是楚大高速公路必经之地,地形复杂,路线左侧是高而陡峭的岩壁,其上有22万伏的高压输电线搭,岩壁不能开挖;路线右侧是水库,水库边是一级电站发电机房,水库宽77米,水深32米,水库内不能设墩,因而原设计无法实施。为科学解决这些复杂的问题,经过多次多方案研究对比论证,最终选定了横向悬出的悬空桥新桥型方案,按照单悬臂悬空桥的总体构想,利用桥梁设计理论、基础设计理论、部分预应力计算理论、桥梁抗震设防、桥梁美学及环境保护等综合学科理论,借助计算机辅助等现代先进技术手段,在宽度仅8~10米的原公路上,成功地设计建成了宽度达22米的全国首座横向悬臂大桥,创造了“悬空桥”新桥型。同时,还创桥梁横向最大悬臂11米,悬臂比例达50%的全国之最。结构设计构想独特,巧妙利用桥梁一侧上部构造及墩身自重为平衡体,使另一侧悬臂挑出,墩身上部采用部分预应力新技术,平衡体端增设竖向抗拉杆将墩身与地基相连,确保了工程整体结构的安全和稳定,保护了生态环境和峡谷景观,达到不在水中设墩,不开挖22万伏高压输电线铁塔下岩壁的目的。该项目节约投资45%,取得直接经济效益1948.3万元,并大大缩短了工期,社会综合效益显著。经过多年的通车运行,效果良好,在高原山区高速公路建设中有良好的推广应用前景。项目获云南省科技进步一等奖。
路基路面技术:结合昆玉、楚大、昆嵩、曲陆等高速公路建设及同期建设的高等级公路的需要,在路基路面方面先后开展了云南省第一条高速公路昆明至嵩明段设计研究;云南山区高等级公路边坡生物防护技术研究、路基压实标准检测方法及施工工艺技术研究、加筋土技术在云南高原高等级公路建设中的应用、云南高原高等级公路膨胀土路基加固技术研究、石方路基控制爆破技术的推广应用;研制了具有自主知识产权的YN86型路面自动弯沉仪。路面材料方面针对沥青路面的常见病害开展了废旧橡胶改性沥青应用、硅藻土改性沥青路面应用、热塑树脂道路标线涂料等项目的研究。曲靖—陆良高速公路是云南省修建的第一条水泥混凝土路面的高速公路,针对首次进行高速公路水泥混凝土路面施工存在的技术问题,开展了钢纤维水泥混凝土路面应用技术研究、水泥混凝土路面实用技术研究、水泥混凝土路面滑模施工配套技术研究等项目的研究,提出了路基路面设计、施工、检测、工艺、材料等一系列技术、方法,为云南省沥青和水泥混凝土路面的高速公路设计施工提供了技术依据。
·楚大高速公路西洱河悬空桥
计算机技术开发应用:根据“九五”期间高速公路建设和公路养护管理需要和电子信息技术发展水平,针对各条高速公路建设管理实际,开展计算机技术的开发应用研究,如云南大理—保山高速公路项目建设管理计算机多媒体系统、云南省公路计算机收费管理及监控系统研制及推广应用、云南省高等级公路计算机收费、监控通信网络系统研究与应用、中期计量支付结算及投资控制系统、合同管理及投资控制系统、公路工程质量控制系统、干线公路路面管理系统(CPMS)、高等级公路管理系统研究与推广、云南公路桥梁管理系统(CBMS)、云南公路水毁动态信息管理系统、公路养护综合管理系统、云南省公路养路费及公路建设基金征收微机管理系统、云南省交通规费征收稽查局办公自动化微机管理系统等计算机管理系统的开发应用。这些计算机应用系统的开发运用,替代了部分传统的人工管理,人机结合单机运行,提高了工作效率和管理水平,逐步地改变着传统的手工管理工作模式。
根据当时汽车运输发展的需要,开展了汽车客运站计算机管理信息系统、云南省公路运输行业统计信息系统、汽车制动防抱死系统(ABS)高原山区使用试验研究、高速发动机试验台计算机控制系统、地沟剪式举升器设计研究、汽车前轮转向角度检测仪设计研究、转向参数测试仪夹具改进研制、光射式汽车轴距测量尺的研制推广。结合工程施工需要研制了HSJY60型联合碎石设备、YZJ(K)22型铰接(凸块)式振动压路机、YZJ1.4型铰接式振动压路机等施工机械;开发了节能产品和节能技术:导热油加温设备技术改造、液化石油气-汽油双燃料汽车应用研究、解放CA1020汽车高原节油技术、汽油喷射等汽车电控装置应用与维修技术、迎客牌YK6950HW卧铺客车、开发生产载重汽车轮胎、曲墨铸铁产品的开发与应用等项目的研究,填补了工程机械市场供给的不足,解决了汽车运输企业的技术问题,提升了汽车客运的服务能力,提高了公路运输的技术含量。
·云南第一条山区高速公路——玉元高速
二、“深沟险壑难阻挡,飞越天险道通途”之“十五”
“十五”期间,云南省高速公路建设进入快速发展的轨道,全省交通建设投资790.75亿元,到2005年末,全省公路总里程达16.76万千米,其中:高速公路1421千米,比“九五”期间净增904千米。“十五”期间,随着高速公路建设速度的加快及向昆明周边城市的延伸,高速公路建设对科技的需求大幅度增加。昆石、楚大、玉元、元磨、大保、安楚、鸡石等高速公路开工建设,工程建设标准高,面临着山高谷深地形复杂,地质破碎;穿高山跨深谷,桥隧相连,有的路段桥隧比例超过50%,工程越来越艰巨,建设难度越来越大,技术难题越来越多。交通部为了支持西部省区的高速公路建设,从“十五”开始每年从车购税中划出专项资金设立“西部交通建设科技经费”,专门用于西部省区根据高速公路建设需要开展科技研究的专项经费。结合“十五”云南省高速公路建设的复杂性、艰巨性,云南省交通厅实施“科技兴交、人才强交”战略,确定了以西部交通建设科技项目为龙头,带动全省交通科技全面发展的科技方针,提出了《加强技术创新,应用先进技术促进交通产业升级的实施意见》,制定了《云南省公路水路交通科技“十五”发展计划》,提出了明确的交通科技工作的指导思想、发展目标、具体目标和具体措施。云南省交通厅加大科技专项资金投入,并努力争取到交通部西部交通建设科技项目经费4050万元,云南省科技厅科技项目补助经费1020万元,项目承担单位依托工程投入配套资金28319.6万元。5年来,全省交通运输行业承担的交通部西部交通建设科技项目、云南省科技攻关项目和云南省交通厅科技项目364项,累计投入资金43929.6万元。
·云南省第一条由地方政府主导修建的高速公路——鸡石高速
交通重点工程建设是“十五”期间云南交通工作的主旋律,也是交通科技攻关的主战场。云南交通科技工作的一个重要特点是紧密结合交通建设实际,每一个重点交通建设项目都有科技项目作支撑。在大保、元磨、昆石、安楚等高速公路施工现场有科技人员忙碌的身影;在澜沧江-湄公河航道疏浚现场、在客运站点改造工地也有科技人员忙碌的身影。工程建设中的难题,通过他们认真的分析、研究和反复的试验,一道道被破解;工程建设中的难关,通过他们的探索、钻研,一道道被攻克。每一座桥梁、每一座隧道,甚至是每一米道路和涵洞都凝集着科技成果,都有新技术、新工艺、新材料的应用,都有科技人员洒下的汗水。有了科技的强有力支撑,“世界第一高桥”成功飞跨元江,世界最小半径反向S曲线连续钢构大桥出现在云岭大地上。有了科技强的有力支撑,滇西红层、膨胀土等复杂地质没有挡住筑路人一往无前的脚步,一条条高速公路跨越横断山、哀牢山、乌蒙山、跨过金沙江、澜沧江、怒江、红河,成为云岭大地一道道壮美的风景。
·怪石点缀的昆石高速公路(www.xing528.com)
“十五”拼搏,全省交通系统有30个科技项目获云南省科技进步奖。其中元江高墩特大桥施工关键技术研究、新建公路路域环境生态恢复技术研究、硅藻土改性沥青路面应用研究等3个项目获得云南省科技进步一等奖,元磨高速公路隧道分类及应用研究、澜沧江国际边境河流航运开发研究等7个项目获得云南省科技进步二等奖,另有20个项目获得云南省科技进步三等奖。
桥梁隧道技术,针对“十五”元磨、昆石、大保等高速公路建设中重点工程施工需要开展了元江高墩特大桥施工关键技术研究、云南高原山区“滇西红层”地质与桥梁桩基承载力影响因素综合研究、元磨高速公路隧道围岩分类及应用研究、高速公路大断面隧道围岩稳定性与施工监测技术研究、隧道施工超前预报技术研究、元磨高速公路隧道动态反馈设计与信息化施工等项目研究,为元磨、大保等高速公路设计施工提出了工艺方法和指南,较好地解决了高速公路中重大控制性工程施工的技术关键问题。
·建成时世界第一高桥——红河大桥
元磨高速公路上的红河大桥是一座58+182+265+194+70米五不等跨预应力混凝土连续刚构桥。大桥全长801米,其中二号、三号主墩分别高108米和123.5米,建成时墩高为同类桥型世界第一。在大桥建设中开展了“元江高墩特大桥施工关键技术研究”和“特高桥墩、特长悬臂、特大箱型形断面连续刚构桥施工过程抗风动力特性分析研究”,采用了6项新技术:高性能高强度混凝土泵送技术、镦粗直螺纹钢筋连接技术、新型模板和脚手架应用技术、大型构建和设备整体安装技术、超长预应力管道真空压浆技术、高温气候条件下大体积混凝土温控技术应用,攻克了一道道难关,世界第一高桥成功跨越元江,265米长的主跨合拢误差仅为2厘米,123.5米的连续刚构柔性高墩施工误差也在1厘米以内。红河大桥在云南高速公路桥梁建设史上写下了崭新的篇章。“元江高墩特大桥施工关键技术研究”获得云南省科技进步一等奖。
路基路面技术:针对“十五”期间云南省高速公路在不同地区建设就地取材,降低造价,提高路面性能的需要开展了硅藻土改性沥青路面应用研究、粉煤灰在高等级公路水泥混凝土路面中的应用研究、机制山砂在水泥混凝土路面中的应用技术研究、改性沥青混合料关键技术研究、钢纤维水泥混凝土路面应用技术研究、水泥混凝土路面滑模施工配套技术研究,以及路基石方大爆破及边坡稳定技术研究、高等级公路建设边坡病害防治技术研究、路基路面排水系统施工技术研究等项目的应用研究。开发研制了路面弯沉自动检测系统、小型移动式全液压多功能养护机械等,提出了使用当地路用材料的质量指标和施工方法。“硅藻土改性沥青路面性能的应用研究”使云南丰富的硅藻土资源在高速公路建设中派上用场,元磨、嵩待等高速公路和沥青路面大、中修工程中采用硅藻土改性沥青路面,降低了改性沥青成本,取得明显的社会经济效益;“机制山砂在水泥混凝土路面中的应用技术研究”为就地取材的山砂应用于水泥混凝土提供了依据,降低了水泥混凝土路面的材料成本;“粉煤灰在高等级公路水泥混凝土路面中的应用研究”变废为宝,既拓宽了路面材料的选择范围,也为治理相关工业废料污染环境找到了一种科学合理的方法。
·云南省首次全线使用硅藻土改性沥青的高速公路——大保高速
环保交安技术:高速公路的建设不可避免地要占用耕地,对周围的环境和植被造成影响,特别是在山高谷深、沟壑纵横,地质构造复杂的地区,如何减少工程对环境造成的影响,保护、恢复和改善沿线的生态,针对不同高速公路的环境气候和植物种类分别情况,组织开展了新建公路路域环境生态恢复技术研究、云南省山区高等级公路边坡生物防护技术研究等项目研究;提出了草、灌、木搭配,以本土物种为主的环境生态恢复技术。同时,针对“九五”期间云南山区高速公路长下坡临崖路段及事故多发路段的实际情况,进一步提高高速公路行车安全,开展了公路陡崖峭壁护栏的开发研究、道路交通事故分析再现系统的开发研究与应用、交通事故中人体受害部位及加害部位(物体)的调查、石安公路碧鸡关至明波事故多发段治理研究等项目应用研究,提出的解决方案和措施在多条高速公路的危险路段和事故多发路段得到运用,提高了道路交通的安全性。
信息化技术:“十五”期间云南交通科技工作的特点是把交通信息化建设作为重点来抓,编制了《云南省公路、水路交通信息化“十五”发展规划》,出台了《云南省收费公路联网技术规范》,明确提出了全省交通信息化建设的指导思想、建设方针、发展目标、主要任务、重点项目和保障政策措施,加快了全省交通信息化建设的步伐。目前已经建成全行业“一个中心、一个网络、一个平台”的“三个一”的信息化系统,全行业统一的网络管理和数据管理中心,以云南省交通厅为中心,上下相连的业务专网,统一的电子政务和综合业务信息平台。该系统的建成,标志着云南交通行业从省到州市信息化高速公路的连通。
除此以外,随着计算机技术的发展,结合“十五”期间公路建设、养护、管理的需要,开展了云南大保高速公路建设管理计算机多媒体系统、云南省高等级公路收费、监控、通信网络系统研究应用、云南省公路桥梁管理系统(CBMS)推广应用、公路数字化地面模型(DTM)应用技术研究、云南省公路运输行业统计信息系统等项目研究,使计算信息技术在交通运输行业的相关领域逐步应用取得初步成效。
三、“穿峰越谷出深山,高速公路达边关”之“十一五”
“十一五”期间是云南交通运输事业发展速度最快、发展质量最好、发展成效最显著、人民群众感受交通运输发展变化最深刻、交通运输对经济社会发展支撑保障最给力的重要时期。5年新建成高速公路通车里程1209千米,到2010年全省高速公路通车总里程达到2630千米,全省10个州市通高速公路,有力地拉动了地方的经济发展。高速公路投资建设力度的进一步加大,为交通运输科技教育发展提供了广阔的舞台,交通运输科技的新进展和新突破,为交通运输事业的发展提供了强有力的支撑和保障。
5年来,云南省交通运输厅深入贯彻落实科学发展观,始终把科技作为第一生产力,人才作为第一资源,高度重视科技创新和人才培养工作。5年投入科技教育经费2.57亿元,争取到部省交通科技项目20多项,经费3500余万元,走产学研结合之路,每年带动工程配套投入研发资金8000万元,经费配套比例为1∶2.5以上。全省交通运输科技创新取得重大成果,获国家级和省级科技奖50多项。其中,获国家科技进步奖2项,获省级科学技术奖51项,获中国公路学会奖29项、中国航海学会奖2项。获奖等级和数量均创历史新高,居全国交通运输行业前列。全省交通科技创新能力显著增强,系列科技攻关取得重大突破,为发展现代交通运输业奠定了坚实的基础。
全行业加强了创新体系建设,科技创新能力得到较大提升。制定了涵盖云南省交通运输领域的100多项制度办法和标准规范,形成了以云南省交通科研院所为创新主力,交通企业为创新主体,省外、国外为创新支持系统的全面开放、多元灵活、协同研发的云南交通科技创新体系。紧密围绕重点工程建设开展科技创新,高水平的科技研发攻克了一大批制约云南省交通发展的关键技术难题,有力地支撑了全省高速公路和水运建设。科技成果转化和应用能力显著增强,实现了每建成一条公路,就产出一批成果、带动一片发展、培养一批人才、树立一座丰碑的目标。
·昆明高峣—海口高速公路
我们注重充分发挥典型示范的作用,努力创建科技文化示范工程新品牌,围绕农村公路“四多”的建设理念,开展了60余项实用技术研究推广,形成8部富有特色的农村公路工程技术标准和弹石路面设计施工技术指南。推广了13类路面新材料、23种适用路面结构、36种乡土化安保设施、21种惠民便民措施。建成了21条农村科技示范路;建成了反映云南交通历史变迁,展示云南公路交通建设成就,凝练云南交通人文精神的云南公路馆。评为“2010~2011年度国家优质工程金质奖”与“国家优质工程奖30年经典工程”的云南国门第一高速公路新河高速公路,思小、保龙高速公路和云南公路馆,已成为云南乃至全国交通文化建设的靓丽品牌,有力地提升了全省公路交通的品质品位,促进了路域经济的发展,加快了边境贸易物资的运输,具有重要的政治和经济意义。
·膨胀土地区公路建设成套技术,获2009年国家科学技术进步一等奖
膨胀土地区公路建设成套技术,获2009年国家科学技术进步一等奖。2002年交通部西部交通建设科技项目“膨胀土地区公路建设成套技术研究”,25个单位的380多名科技人员参与了相应的研究试验工作,通过长期的产学研联合攻关,在机理分析、路堤处治、边坡支护、环境保护、材料工艺等7个方面取得46项研究成果。涉及工程勘察、设计、施工、环保等领域,基本解决了膨胀土地区公路工程建设的关键技术难题。9项成果实现重大突破,2项成果获省级科技进步一等奖,3项成果获国家发明专利,7项成果获国家实用新型专利。开发了以一个平台、两个理论、四项技术、五种方法为核心的,集理论、方法及勘察、设计、施工技术于一体的膨胀土地区公路建设成套技术。
路基路面技术:结合“十一五”高速公路建设中的地质、地形状况,针对建成高速公路运营中路基路面出现的问题,在前10年高速公路路基路面设计施工技术研究的基础上,根据“十一五”高速公路建设需要,继续深入开展了山区高速公路选线合理性研究、山区支挡结构研究、山岭高速公路沥青路面混合料抗车辙剂综合应用技术研究、云南省沥青路面柔性基层研究、沥青路面水损害早期破坏防治技术研究、膨胀土路基病害防治技术研究、边坡加固施工工艺与施工控制技术研究、山区高速公路膨胀土综合利用研究、山区高速公路填石路堤应用技术研究、新河高速公路不良土路基填筑技术研究、云南山区高速公路沥青路面质量控制关键技术研究、山区岩堆勘察设计施工关键技术与应用研究、排水降噪路面材料与铺装技术研究、云南元磨高速公路边坡病害群治理工程效果评价及应对措施研究、提高云南高速公路沥青路面抗车辙性能研究、云南高温、潮湿山区高速公路路面结构研究、沥青路面级配碎石基层结构设计与施工技术研究、山区高速公路长效性沥青路面技术研究、混凝土预制整齐块体弹石路面技术研究与开发等项目研究,提出了相关的设计施工指南、材料、方法、施工工艺及质量控制指标等,综合集成为高原山区高速公路建设支撑技术,突破了以往计算方法的精度,解决了设计施工关键技术问题,创建的支挡工程效果评价方法提升了我国支挡技术的发展水平,为高原山区复杂环境下的公路建设提供了先进适用的支挡与加固技术。项目成果全面支撑了出境、出省大通道等11条高速公路的建设。同时,还在其他6个省区21条高速公路得到推广应用,显著提高了高原山区公路建设技术水平。综合集成的高原山区高速公路建设支撑技术项目获2010年国家科技进步一等奖。
·云南省第一条国门高速公路——新河高速
桥梁隧道技术:“十一五”期间,云南高速公路建设的难度不断增加,桥梁隧道占线路全长的比例越来越大,大部分高速公路桥隧比超过50%,在“十五”桥隧建设施工技术研究应用的基础上,结合“十一五”高速公路建设中隧道桥梁设计施工的需要,先后开展了小间距隧道设计施工技术研究、连拱隧道建设关键技术研究、连拱隧道地质超前预报及施工控制技术研究、山区高速公路桥面铺装关键技术研究、大跨径悬索桥施工监测控制及荷载试验技术研究、山区桥梁实用加固技术开发、轻质混凝土用于大跨径桥梁的研究等隧道桥梁设计施工技术的研究,解决了桥隧设计施工的技术问题,使云南省桥梁隧道的建设技术水平得到进一步提升。
·昆明至安宁高速公路碧鸡关立交区
交通安全、环保技术:高速公路建设里程的不断增加,覆盖面积的不断加大,从中心城市不断向山区和边远地区的延伸,高速公路建设对环境影响的问题越来越引起重视。为减少高速公路建设对环境的影响,针对高速公路所经过地区的环境生态状况,特别是穿越国家级自然保护区的需要,组织开展了思茅至小勐养高速公路环境保护与工程对策研究、云南思茅至小勐养高速公路边坡生态恢复工程技术研究、岩石边坡生态恢复及环境治理关键技术研究、污水生态处理及景观水体处置技术研究与示范、膨胀土地区公路环境保护技术研究等一系列公路建设与环境保护技术的研究,提出了高速公路建设沿线的生态恢复、环境治理的对策措施及技术。10年前高速公路建设就引进国外公路边坡生物防护技术,进行了进口草籽喷播试验,到后来通过“新建公路路域生态恢复技术研究”项目研究,提出了新建公路边坡植被恢复的策略、措施和加快公路路用植物新品种培育的方法、途径,提出了适用于不同地区公路路域生态恢复植物配置模式,以及公路边坡生物综合防治类型和公路生态恢复效益数量分析方法,还收集了路用的野生植物资源100多份。思小高速公路是穿越热带雨林的高速公路,37.21千米穿越小勐养自然保护区边缘次生带,其中,18千米穿过自然保护区的试验区。为解决思小高速公路建设与生态环境保护的矛盾,进行了思茅至小勐养高速公路环境保护与工程对策研究、云南思茅至小勐养高速公路边坡生态恢复工程技术研究,提出了以“生态环境、以人为本、可持续发展”的线位选择指导思想,研究了热带雨林地区高速公路线位选择,环保、景观选线的理念,并从实际出发研究了热带雨林公路选线中路线技术指标的灵活运用, 对热带雨林地区高速公路建设引起的环境问题进行了研究和综合评价,总结和提出了适合热带雨林地区的环境保护措施和生态景观绿化设计方案。首次运用层次分析法进行路线选择分析;在评价环境因素时,探索性地将地下水作为影响生态环境的另一限制因子;提出桥梁和隧道代替高填深挖,建立动物通道等理论和工程措施;边坡养护采用以植物防护为主、工程防护相结合的防护措施,并将乔、灌、草复合模式在思小高速公路中实施,充分体现物种多样性。提出的热带雨林地区高速公路建设环境保护对策和建议,为热带雨林地区和其他地区高速公路的修建提供了宝贵的经验。取得的科技成果获云南省科技进步二等奖,项目依托工程思小高速公路通车后形成车在路上行、人在画中游,让驾乘人员置身于风景之中,得到美的享受,成为唯一的国家AA级景区高速公路,也是一条高品质的生态大道、旅游大道,成为最美的一条高速公路。
·我国第一条穿越热带雨林的AA级景区高速公路——思小高速
在此期间,随着高速公路行车速度的不断提高,针对同期建设的高速公路不同路段的气候和纵坡状况,为了提高公路交通安全性,开展了高速公路雾区安全保障技术、保山—龙陵高速公路运营安全保障系统综合研究、山区高速公路危险路段交通安全设施系统的研究、山区公路特殊路段强制控速设施应用研究、山区高速公路综合运营安全技术研究、小磨公路和谐交通安全保障技术研究、山区农村公路安保措施多样化技术应用及示范研究、基于驾驶模拟器的道路交通信息系统及安全评价等项目研究,提出的各种安保措施和处治对策在依托工程中得到应用。在长大下坡路段新建和扩建了自救匝道,挽救了很多失控车辆,明显降低交通安全事故,进一步提高了不同等级道路的行车安全。
·保龙高速公路利用色块减速示警
信息化技术:“十一五”期间计算机和网络技术发展日新月异,成为改造和提升传统产业的一项主要技术,为提高交通运输行业的建设管理及服务水平和质量,跟上计算机信息技术的发展步伐,全省交通运输行业信息化建设在“十五”单机运行、信息孤岛的基础上,坚持“突出重点、注重实效、强化统一、自上而下”的原则,发挥后发优势,主要开展了云南省交通行业综合业务互联网与多媒体业务系统研究与开发应用、光纤智能隧道与边坡的监测技术应用研究、思茅至小勐养高速公路全程监控技术研究与应用、高速公路联网收费试验工程建设、道路运输GPS监控系统、云南省公路路政业务管理系统、大丽高速公路建设重点工程监控系统、保腾高速公路龙江大桥项目管理信息平台、云南省交通厅工程质量监督系统、云南省交通运输厅工程造价管理局远程教育管理平台等项目的研究,通过这一系列管理、监控信息技术的研究开发,建立了相应的监控管理系统和信息平台,采用先进的监控手段和管理技术,进行了交通数据的初期整合,实现了信息资源的交换和信息数据的初步共享,带动了行业管理的整体优化和行政效能的快速提升强。同时,根据当时云南公路建设管理工作的需要,还进行了云南公路建设发展的TOT项目方式应用研究、云南山区高速公路建设投资控制管理与技术创新及应用研究、云南省公路工程工程量清单计量规则研究、云南省公路工程工程量清单管理系统研究及应用等项目的研究,提出了相应的制度、办法和规则,提高了公路建设管理工作的科学性、合理性。
“云南省交通运输行业综合业务互联网络与多媒体业务系统研究开发与应用”项目是云南省交通运输行业“十一五”期间信息化建设的重大项目。通过与国内知名大学和科研院所产、学、研联合科技攻关,建成了以“一个网络、一个中心、一个平台、两大体系”为支撑的云南省交通运输行业综合业务互联网络与多媒体业务系统,实现了行业政务专网、业务专网的分类组合三级接入,满足了省、市、县三级交通政务、公路养护、路政管理、道路运输管理、航务海事管理、高速公路管理等近800多个单位的纵横向接入和数据信息的整合与共享的管理。“多媒体综合业务系统”是一套集网络、视频会议、可视桌面、远程教育、VOIP、VOD等6个子系统于一身的综合性公共业务平台系统,有效集成了动态VPN隔离网闸等先进技术,解决了多链路、混速、多协议的信息综合传输等关键技术问题。项目大幅提升了全行业信息化管理水平,促进了全省交通运输行业主管部门由管理型向服务型的转变。项目获2007年云南省科技进步二等奖。
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